[发明专利]滚动轴承保持架

说明书

技术领域

本发明涉及用于滚动轴承、特别是用于滚珠轴承的保持架， 具有保持架的滚动轴承，以及保持架在具有特征速度值 n×dm>1,000,000mm/min的高速滚动轴承、特别是用于工业心 轴轴承应用中以及在医疗器械中、尤其是在牙科技术中的用途， 其中n对应于内圈速度且dm对应于平均轴承直径，其中平均轴 承直径dm由外径和内径之和的一半计算。

背景技术

在现有技术中，描述了复合材料如织物补强的酚醛树脂， 该复合材料具有关于摩擦和磨损的足够性能以达到在高速滚珠 轴承应用中非常好的寿命值。如果另外将油引入该棉织物中， 该材料的有益性质能得到改进，这另外延长其中缺乏润滑的应 用中的寿命。在复合材料例如具有细织制棉织物的织物补强酚 醛树脂制成的保持架中的主要问题之一是，这些材料通常仅高 至约120℃是热稳定的，因此在例如136℃下的蒸汽压力杀菌是 不可能的。然而，这特别对于医疗器械的应用存在很大问题。

用作高速的医学技术应用中的保持架材料的其他塑料是高 性能的塑料如聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚酰胺酰亚胺 (PAI)以及聚酰亚胺(PI)，其在润滑的等级形式上能通过润滑添 加剂和纤维的混合来满足医学技术中的要求。然而，这些仅在 能够在滚珠轴承中得到保证的有利的摩擦条件下起作用。

然而，缺乏润滑经常普遍存在，特别是在牙科器械的应用 中。用于此的滚珠轴承经常不能配置有磨削盖(grinding covers) (密封静环)，这是因为这些在操作期间达到高摩擦值，结果滚 珠轴承的温度显著升高。然而，特别是在牙科涡轮手机中，温 度升高是不可接受的，这是因为设备温度>38℃是牙科技师和 牙科医生非常不喜欢经历的。因此不能将这些滚珠轴承密封， 而只能将其覆盖。然而，此类盖盘(cover disk)具有以下缺点： 在盖盘和内圈之间存在一定间隙，通过该间隙，润滑剂能溢出 至外部(参见图1)。在医疗器械中，特别是在牙科涡轮轴承中， 润滑剂泄漏的影响通过以下事实被放大：涡轮的供应空气不仅 能通过通风口，而且还能通过涡轮轴承漏出外部。这导致润滑 剂(润滑油脂或润滑油)输送至外部，因而导致上述缺乏润滑的 情形。

例如，在DE 198 48 051 A1和US-A-6113278中描述借助于 烧结技术生产的高性能热塑性塑料(分别为PI和PAI)，其配置有 一定的自由孔体积。将适当的润滑油通过真空浸渍引入到自由 孔隙中。恰好在缺乏润滑的情况下，由于离心力(在轴承的动态 运转期间)该润滑油肯定会从孔隙中离去，并因此维持滚珠轴承 中的摩擦系统(tribosystem)。然而，所述机制本身还未在实践中 得以验证，这是因为：一方面保持架由于多孔性变得非常易碎， 以及另一方面“储油效果”不能长期持续，这是因为通过有规律 进行的压力蒸汽杀菌循环使润滑油非常迅速地洗出孔隙。

聚酰胺与全氟烷基物的配混物以及这些配混物与其他聚合 物的混合物在DE 198 23 609 A1中有所描述，其中改性的全氟 烷基物在熔融状态下借助于反应性转化与聚酰胺化合物均质 化。因此该材料的使用可以为纯物质的形式，或者为滑动轴承 中、滑动膜中、滑动箔(sliding foil)中、滑动涂层中、憎油性和 /或憎水性物中的添加剂/成分的形式，或者是在成型品中、纺 织用线和/或羊毛织物和/或其他纺织织物中、多层(箔)材中、膜 中配置有该材料的组分材料或全体材料作为涂层添加剂或涂层 物质。

当在两个轴承配对物(partner)例如壳和轴之间没有润滑剂 (润滑油或润滑脂肪)的情况下必须传输相对运动时，能够使用 如DE 198 23 609 A1中提及的塑料滑动轴承。在轴由其在轴承 壳中的整个侧面支撑它本身之后，与塑料滑动轴承相比，比表 面压力不是特别高。即使在高性能滑动轴承中，使用最大的圆 周速度仅为1.5m/s。在使用的牙科技术中，转化成具有内径 3.175mm和外径6.35mm的轴承的实例的尺寸，这只产生特征速 度值约30,000mm/min。然而，高性能滚动轴承如牙科涡轮轴承 以高达500,000min^-1的速度旋转，该速度相当于约 2,400,000mm/min的特征速度值。该实例说明高性能滚动轴承如 牙科涡轮轴承的性能数据无论如何不可与高性能滑动轴承的那 些相比。

发明内容